Tomcat详解

一、Tomcat简介

Tomcat是Apache软件基金会（Apache Software Foundation）的一个开源项目，是最流行的Java应用服务器之一。Tomcat是一个Servlet容器，支持Java的Servlet和JavaServer Pages（JSP）。Tomcat使用简单且部署灵活，因此在各种平台上都得到广泛应用。

Tomcat实现了HTTP、Servlet、JSP和WebSocket等JavaEE规范，以及JavaServer Pages标准。在该应用程序服务器中，servlet可称作Java Servlet，是一个Java编写的服务器端程序，可以拓展现有的服务器软件，例如：Apache和IIS等网络服务器。

Tomcat可以独立安装在服务器上，也可以作为Apache HTTP Server的一个组件运行，直接支持Apache JServ协议。Tomcat运行时，它把一个并发处理体系架起来以处理HTTP请求，它的部署结构简单，需要的配置文件较少，这使得Tomcat成为了构建轻量级Java Web应用的首选。

二、Tomcat工作原理

Tomcat的架构模型主要分为以下三个部分：

1. Connectors：这是连接器，它是连接客户端和Tomcat的桥梁，负责接收客户端请求并将请求分发至不同的容器进行处理。
2. Containers：这是容器，是连接器之后的下一步。它包含两个方面：Engine和Host，以及多个Context。Engine用于管理多个虚拟主机，而Host用于管理一个虚拟主机中的多个Web应用。Context用于管理一个Web应用，并负责对请求进行处理。
3. Servlet：这是处理器，它是Tomcat最重要的一个角色，每个Servlet都是一个Java类，其继承自HttpServlet，并且需要在web.xml中进行配置。当一个请求到达Tomcat时，由Tomcat的容器调用Servlet进行处理。

三、Tomcat的应用场景

Tomcat可以用于各种Java Web应用程序，常见的包括：

1. 纯服务端Web应用：比如RESTful API、后台系统等，此时应该使用Tomcat完整版。
2. 嵌入式Web服务器应用：比如Spring Boot、Vert.x等，此时应该使用Tomcat嵌入式。
3. 移动应用开发后端：比如通过AWS创建一个负责后端逻辑的Tomcat服务器。

四、Tomcat实战：如何部署一个Web应用

以一个简单的Hello World程序为例，演示如何在Tomcat中部署一个Web应用：

Step 1：编写Hello World Servlet，命名为HelloServlet.java。

    
package com.example;

import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;

public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws IOException {
        PrintWriter writer = resp.getWriter();
        writer.println("Hello, World!");
        writer.flush();
    }
}
    

Step 2：在web.xml中注册Servlet，命名为web.xml。

    
<web-app xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
             xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
             xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_4_0.xsd"
             version="4.0">

    <servlet>
        <servlet-name>helloServlet</servlet-name>
        <servlet-class>com.example.HelloServlet</servlet-class>
    </servlet>

    <servlet-mapping>
        <servlet-name>helloServlet</servlet-name>
        <url-pattern>/hello</url-pattern>
    </servlet-mapping>

</web-app>
    

Step 3：编译Java程序，并把它打成war包。

    
cd /path/to/project/

# 编译Java并打成class文件
javac -cp /path/to/tomcat/lib/servlet-api.jar com.example.HelloServlet.java -d WEB-INF/classes

# 创建war包
jar cvf /path/to/project.war WEB-INF
    

Step 4：将war包放入Tomcat的webapps目录中。

    
cp /path/to/project.war /path/to/tomcat/webapps/
    

Step 5：启动Tomcat服务。

    
cd /path/to/tomcat/bin/
sh startup.sh
    

Step 6：访问应用程序。

在Web浏览器中输入http://localhost:8080/project/hello，页面中则会输出“Hello, World！”字样。

五、结语

Tomcat是一个功能强大的Java应用服务器，具备良好的异步处理能力，可以进行快速的并发请求处理，同时还提供了丰富的应用程序架构支持。本文从简介、工作原理、应用场景以及实战四个方面，详细地为您讲解了Tomcat的用法和优点。希望可以为您提供帮助，让您更好地使用Tomcat。